[发明专利]屈服强度和延展性优异的高强度冷轧钢板、镀覆钢板及它们的制造方法

说明书

本发明涉及高强度钢板，其用于电子产品用材料和包括汽车、火车及船等的运输工具用材料等的轻量化，更详细地，涉及高强度冷轧钢板、镀覆钢板及它们的制造方法，其中通过控制内部氧化深度及一次退火后的残余奥氏体的量，从而提高屈服强度及延展性，并且在生产时不会产生凹坑缺陷的情况下能够稳定地生产并提供。

技术领域

本发明涉及屈服强度和延展性优异的高强度冷轧钢板、镀覆钢板及它们的制造方法，其优选可以用作电子产品用材料和包括汽车、火车及船等的运输工具用材料。

背景技术

为了减少钢板的厚度以实现电子产品用材料和包括汽车、火车及船等的运输工具用材料的轻量化，需要提高钢材的强度，但是，通常随着强度的提高具有降低延展性的缺点。为了克服这种缺点，进行了很多用于改善强度和延展性之间的关系的研究，其结果，目前的情况是开发并应用相变组织钢，所述相变组织钢利用作为低温组织的马氏体、贝氏体的同时还利用残余奥氏体相。

相变组织钢分为所谓的双相(Dual Phase，DP)钢、相变诱导塑性(TransformationInduced Plasticity，TRIP)钢、复相(Complex Phase，CP)钢等，这些钢分别根据母相和第二相的种类及分率具有不同的机械性能，即，拉伸强度及伸长率的水平会不同，尤其，含有残余奥氏体的TRIP钢的拉伸强度和伸长率的平衡(TS×El)显示最高的值。

在如上所述的相变组织钢中，与其他的钢相比，CP钢的伸长率低，因此局限使用于辊轧成型等简单的加工中，高延展性的DP钢和TRIP钢应用于冷压成型等。

专利文献1中提出了利用两次退火制造加工性优异的高强度钢板的方法，并提出了如下方案，即，在一次退火时，加热至奥氏体单相后以20℃/秒以上的平均冷却速度进行冷却至Ms点以上且Bs点以下的温度的工序，并且在二次退火时，通过进行两相区退火，从而在最终组织中含有50％以上的回火贝氏体，并且确保3～30％水平的残余奥氏体。

专利文献2中提出了如下方案，即，与专利文献1中的工序相同，但在一次退火时，加热至奥氏体单相后以20℃/秒以上的平均冷却速度进行冷却至Ms点以下的温度的工序，并且在二次退火时，通过进行两相区退火，从而在最终组织中含有50％以上的回火马氏体，并且确保3～20％水平的残余奥氏体。

专利文献1及2虽然具有同时提高延伸凸缘性和延展性的优点，但是由于进行两次退火，从而具有增加工序费用的缺点，以及由于对含有大量Si和Mn的钢进行一次退火时进行高温退火，从而诱发退火炉内的凹坑，因此具有无法对同种的材料进行连续作业的缺点。此外，在一次退火时，奥氏体热处理后，由于以20℃/秒以上的快的平均冷却速度进行冷却，因此具有在冲压成型用材料中重要的形状变差的缺点。

除了上述的相变组织钢以外，还有在钢中添加大量的C及Mn，从而使钢的微细组织具有奥氏体单相的孪生诱发塑性(Twinning Induced Plasticity，TWIP)钢。

就专利文献3中公开的TWIP钢而言，其拉伸强度和伸长率的平衡值(TS×El)为50,000MPa％以上，显示出非常优异的材质特性。但是，为了制造如上所述的TWIP钢，当C的含量为0.4重量％时，所需要的Mn的含量约为25重量％以上，当C的含量为0.6重量％时，所需要的Mn的含量约为20重量％以上，如果不能满足上述条件，则无法稳定地确保在母相中引起孪晶(twinning)现象的奥氏体相，而且会形成对加工性极为不利的HCP结构的ε马氏体(ε)和BCT结构的马氏体(α’)，因此，需要添加大量的奥氏体稳定化元素，以使奥氏体在常温下稳定地存在。如上所述，就大量添加合金成分的TWIP钢而言，由于缘于合金成分的问题，不仅会使铸造、轧制等工序非常难，而且在经济性方面也具有制造成本大幅上升的问题。

因此，近年来，正在开发一种延展性高于所述相变组织钢DP、TRIP钢，且延展性低于TWIP钢，但制造成本低的所谓第三代钢，或超高强度先进高强钢(eXtra Advanced HighStrength Steel，X-AHSS)，但到目前为止还没有取得重大成果。